Tetrachromatia: svet v štyroch farbách • Anton Morkovin • Vedecký obraz dňa "Prvky" • Biológia

Tetrachromatia: svet v štyroch farbách

Normálne ľudská sietnica obsahuje štyri typy fotosenzitívnych receptorov: tri typy kužeľov a jeden typ tyčiniek. Receptory obsahujú chromoproteinové proteíny – rhodopsín v tyčinkách, jódopsíny v kužeľoch. Úloha druhej v jasnom svetle je nevýznamná, takže pre človeka existujú tri "primárne" farby: modrá, červená, zelená – všetky odtiene, ktoré vnímame, sú tvorené ich kombináciami. A aký by bol svet, ak by boli štyri také farby, nie tri? Obraz "Rainbow Eucalyptus" od kalifornského umelca Conchetta Antico (Concetta Antico), ktorý má funkčný tetrachromatizmus, umožňuje zhodnotiť rozmanitosť farieb vnímaných ľuďmi so štvorfarebným videním. Vľavo na porovnanie – fotografia krajiny zobrazenej na obrázku.

Štyrifarebné videnie je spoločné mnohému hmyzu, niektorým rybám, ako aj väčšine plazov a vtákov. Ďalšie pigmenty umožňujú týmto zvieratám vidieť v ultrafialovom rozmedzí. U ľudí je tetrachromatizmus iba ako zriedkavá genetická abnormalita. Neovplyvňuje šírku vnímanej časti spektra, ale výrazne zvyšuje citlivosť na odtiene.

Avšak podľa noriem cicavcov má človek vynikajúce farebné videnie: veľa cicavcov má dvojfarebné videnie alebo dokonca monochromatické. Takáto regresia v porovnaní s vývojovými predchodcami plazov bola s najväčšou pravdepodobnosťou spojená s nočným životným štýlom skorých cicavcov. V tme sa účinnosť farebného zraku prudko znižuje a strata dvoch druhov kužeľov "prešla bez povšimnutia". Výsledkom bolo, že primitívne zvieratá si uchovali len dva typy receptorov – na červenú farbu a ultrafialové.

Neskôr, keď cicavce opäť "vyšli na svetlo", niektoré skupiny dokázali obnoviť trojfarebnú víziu. Pre primáty, z ktorých mnohé sa živia ovocím, táto vízia je veľmi užitočná: umožňuje odhaliť pestrosť ovocia medzi zelenou lístiou a určiť ich zrelosť. Receptor zeleného receptora sa objavil ako výsledok duplikácie génu "červeného receptora" a následnej mutácie, ktorá posunula svoju citlivosť na oblasť krátkych vln. Ale ultrafialový receptor pre ľudských predkov sa stal zbytočným: ich šošovka neumožňuje prejsť vhodnými vlnovými dĺžkami.Na základe tohto receptora sa však objavil receptor pre modré svetlo v dôsledku série mutácií.

Takéto mutácie, ktoré menia vrchol spektrálnej citlivosti fotoreceptorov, môžu tiež poskytnúť ich nosičom štvorfarebné videnie. Častejšie však spôsobujú, že jeden alebo druhý jódopsín nie je funkčný: v dôsledku toho dochádza k dichromácii – farebnej slepote. Gény "červených" a "zelených" jódopsínov sa nachádzajú na chromozóme X, ktorý je prítomný v dvoch kópiách v chromozómovom súbore žien a len jeden u mužov. To je dôvod, prečo farebná slepota – väčšinou mužská choroba: u žien vďaka prítomnosti "rezervného" chromozómu X sa vyvíja veľmi zriedkavo. Z toho istého dôvodu sa môžu stať len tetrachromáty. Preto jeden z chromozómov X potrebuje normálnu kópiu génu a druhý mutantný gén, ktorý kóduje proteín s posunutým vrcholom fotosenzitivity.

Vzhľadom na to, že každý jódopsín umožňuje rozlíšiť približne sto odtieňov, osoba s normálnym videním môže potenciálne rozlišovať medzi približne miliónmi farebnými kombináciami. Pridanie iného typu receptora zvyšuje toto číslo na sto miliónov.Conchetta Antico je nosičom mutácií v géne "červeného" jódopsínu, ktorého citlivosť sa presunula do oblasti krátkych vln. Zvláštne črty sa najlepšie prejavujú rozdielom medzi červeno-žltkastými a fialovými odtieňmi: farebná schéma jej obrazov sa zameriava práve na tieto farby.

hore – Práca Konchette Antico na pozadí krajiny zobrazená na ňom. Nižšie – paletu použitých farieb. Ilustrácia z článku K. A. Jameson a kol., 2018. Ľudská tetrachromácia

Dodatočný farebný pigment tiež zvýšil farebnú citlivosť v podmienkach s nízkym osvetlením, čo umožnilo rozlíšiť medzi odtieňmi za súmraku a v tieni. Stojí za zmienku, že pre úplné zvládnutie tetrachromatizmu nestačí len jeden genetický faktor. Schopnosť rozlíšiť farby je do značnej miery určená tréningom: schopnosť Antico a jej impresionistického štýlu, zdôrazňujúc farebné kontrasty, sa s najväčšou pravdepodobnosťou nemohli prejaviť bez mnohých rokov maliarstva.

Ilustrácie z theneurosphere.com.

Anton Morkovin


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: